SurfaceFlinger y WindowManager

SurfaceFlinger acepta búferes, los compone y los envía al pantalla. WindowManager proporciona a SurfaceFlinger búferes y metadatos de ventana, que SurfaceFlinger usa para combinar superficies en la pantalla.

SurfaceFlinger

SurfaceFlinger puede aceptar búferes de dos maneras: a través de BufferQueue y SurfaceControl o ASurfaceControl.

Una forma en que SurfaceFlinger acepta búferes es a través de BufferQueue y SurfaceControl. Cuando una app pasa al primer plano, solicita búferes de WindowManager. WindowManager solicita una capa a SurfaceFlinger. Una capa es una combinación de una superficie, que contiene el BufferQueue, y un SurfaceControl, que contiene los metadatos de la capa, como el marco de visualización. SurfaceFlinger crea la capa y la envía a WindowManager. WindowManager y, luego, envía la superficie a la app, pero mantiene manipular la apariencia de la aplicación en la pantalla.

En Android 10, se agrega ASurfaceControl, que es otra forma en que SurfaceFlinger puede aceptar búferes. ASurfaceControl combina una superficie y un SurfaceControl en un paquete de transacción que se envía a SurfaceFlinger. Un ASurfaceControl está asociado con una capa, que las apps actualizan a través de ASurfaceTransactions. Luego, las apps obtienen información sobre ASurfaceTransactions a través de devoluciones de llamada que pasan ASurfaceTransactionStats que contiene información, como el tiempo de bloqueo, los tiempos de adquisición, etcétera.

En la siguiente tabla, se incluyen más detalles sobre ASurfaceControl y sus componentes asociados.

Componente Descripción
ASurfaceControl Une SurfaceControl y permite que una app cree SurfaceControls que corresponden a capas en la pantalla.

Se puede crear como elemento secundario de ANativeWindow o como elemento secundario de otro ASurfaceControl.
ASurfaceTransaction Une la transacción para permitir que el cliente edite la descripción descriptiva de una capa. propiedades, como la geometría, y envía los búferes actualizados a SurfaceFlinger.
ASurfaceTransactionStats Envía información sobre las transacciones que se presentaron, como tiempo de bloqueo, tiempos de adquisición y vallas de versiones anteriores a una app a través de un o una devolución de llamada con registro previo.

Aunque las apps pueden enviar búferes en cualquier momento, SurfaceFlinger solo se activa para aceptar búferes entre las actualizaciones de la pantalla, que pueden diferir según el dispositivo. Esto minimiza el uso de la memoria y evita que se produzcan seccionamientos visibles en la pantalla, lo que puede ocurrir cuando se actualiza la pantalla durante la actualización.

Cuando la pantalla está entre actualizaciones, la pantalla envía VSYNC a SurfaceFlinger. La señal VSYNC indica que se puede renovado sin roturas. Cuando SurfaceFlinger recibe la señal VSYNC, SurfaceFlinger recorre su lista de capas en busca de búferes nuevos. Si SurfaceFlinger encuentra un búfer nuevo, lo adquiere. De lo contrario, continúa usando el búfer adquirido anteriormente. SurfaceFlinger siempre debe mostrar algo, por lo que queda en un búfer. Si nunca se enviaron búferes a una capa, esta se ignora.

Una vez que SurfaceFlinger haya recopilado todos los búferes de las capas visibles, solicita y al compositor de hardware (HWC) cómo se debe realizar la composición. Si el HWC marca el tipo de composición de capas como composición de cliente, SurfaceFlinger las compone. Luego, SurfaceFlinger pasa el búfer de salida al HWC.

WindowManager

WindowManager controla los objetos window, que son contenedores de objetos view. Los objetos Window siempre están respaldados por objetos de superficie. WindowManager supervisa los ciclos de vida, los eventos de entrada y enfoque, la orientación de la pantalla, las transiciones, las animaciones, la posición, las transformaciones, el orden en Z y muchos otros aspectos de una ventana. WindowManager envía todos los metadatos de la ventana a SurfaceFlinger para que este pueda usar esos datos y combinar superficies en la pantalla.

Rotación previa

Muchas superposiciones de hardware no admiten la rotación (y, incluso si lo hacen, cuesta potencia de procesamiento). La solución es transformar el búfer antes de que llegue a SurfaceFlinger. Android admite una sugerencia de consulta (NATIVE_WINDOW_TRANSFORM_HINT) en ANativeWindow para representan la transformación más probable que se aplicará al búfer SurfaceFlinger. Los controladores de GL pueden usar esta sugerencia para transformar previamente el búfer. antes de que llegue a SurfaceFlinger, de modo que cuando llegue el búfer, sea transformarse.

Por ejemplo, cuando recibas una sugerencia para rotar 90 grados, genera y aplica una matriz al búfer para evitar que se ejecute al final de la página. Para ahorrar energía, realiza esta rotación previa. Para obtener más información, consulta la interfaz ANativeWindow definida en system/core/include/system/window.h.